Текст книги "Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ"

4.7.6.Класс Млекопитающие. Общая характеристика

Класс Млекопитающие насчитывает около 4000 видов. Представители класса достигли в процессе эволюции наиболее прогрессивного развития и распространены почти повсеместно, за исключением Антарктического материка. Они заселяют самые разнообразные среды жизни. Появление млекопитающих в мезозойскую эру сопровождалось следующими ароморфозами:

– развитие коры головного мозга, обеспечившей широкую адаптацию млекопитающих к условиям окружающей среды. Это привело к усложнению поведения, быстрому формированию условных рефлексов;

– внутриутробное развитие, возникновение и развитие органов для вынашивания и вскармливания плода – матки и молочных желез;

– возникновение волосяного покрова, сальных и потовых желез, обеспечивших наряду с кожным кровоснабжением терморегуляцию организма и поддержание постоянной температуры тела;

– возникновение мышечной диафрагмы, что обеспечило более интенсивное дыхание и газообмен;

Млекопитающие обладают рядом признаков эволюционной преемственности:

– способность однопроходных (утконоса и ехидны) откладывать яйца;

– в эмбриогенезе млекопитающих присутствуют стадии развития их предков;

– кожа имеет роговые производные;

– эритроциты безъядерные;

– крупные плацентарные млекопитающие – теплокровные животные. У мелких животных температура тела может меняться, иногда, в довольно широких пределах – (37–13 Сº) у низших насекомоядных).

Кожный покров млекопитающих участвует в терморегуляции организма. Кожа обильно снабжается кровью. Диаметр кровеносных сосудов регулируется рефлекторно, благодаря чему теплоотдача увеличивается при расширении сосудов или уменьшается при их сужении.

Здесь следует отметить, что утрата волос связана, прежде всего, с приспособлениями к водному образу жизни (киты, дельфины и др.) или к существованию в жарком климате (слоны).

Волосяной покров состоит из разных типов волос – пуховых, остевых и чувствующих или вибриссов. У разных видов доля каждого из типов волос различна. Роговыми производными эпидермиса кожи являются чешуя, ногти, когти, копыта, «полые» рога, роговой клюв. Рога оленей состоят из костного вещества.

Мышечная система хорошо развита и дифференцирована. Появляется мышечная диафрагма. Развивается подкожная мускулатура, позволяющая свертываться в клубок, обозначать эмоциональное состояние.

Череп образован прочной мозговой коробкой и разделен на мозговой и лицевой отделы. У млекопитающих развивается костное небо, отделяющее носовой проход от ротовой полости и препятствующее закупорке воздухоносных путей во время еды.

Скелет позвоночника представлен следующими отделами: шейный – у всех млекопитающих, кроме ленивцев и ламантина всегда 7 позвонков. Два первых позвонка – атлант и эпистрофей – хорошо выражены. Длина шейного отдела варьирует в зависимости от роста, образа жизни.

Грудной – 12–15 позвонков. К первым 7 прикрепляются ребра, срастающиеся с грудиной. Остальные позвонки несут ложные ребра.

Поясничный отдел – 2–9 позвонков с рудиментарными ребрами. Крестцовый отдел образован обычно 4 сросшимися позвонками. Хвостовой отдел насчитывает от 3 до 50 позвонков.

Плечевой пояс образован парными лопатками и ключицами, которые у собачьих и копытных отсутствуют. Тазовый пояс состоит из сросшихся (у большинства видов) парных костей и образует одну тазовую кость.

Скелет парных конечностей по строению характерен для позвоночных. Отличия в основном связаны с образом жизни. У наземных позвоночных удлиняются верхние отделы. У водных млекопитающих пясть, плюсна превращаются в ласты. У копытных сокращается число пальцев и т. д.

Пищеварительная система дифференцирована на отделы. В ротовой полости находятся зубы, закрепленные в челюстях. Зубы делятся на резцы, клыки, малые и большие коренные. У зверей четыре пары слюнных желез. Их секрет содержит фермент птиалин, расщепляющий крахмал. В ротовой полости находится язык, функционирующий как орган вкуса, лакания жидкости, перемешивания пищи.

По пищеводу пища поступает в желудок. Он снабжен многочисленными железами, выделяющими пищеварительный сок, слизь, кислоту и др. вещества. Строение желудка зависит от вида пищи. Желудок жвачных разделяется на рубец, сетку, книжку и сычуг. Пища в рубце подвергается брожению, затем поступает в сетку. Из сетки она отрыгивается в рот, где пережевывается. Потом пища поступает в книжку и сычуг. В этих отделах происходит ее окончательное переваривание.

Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку. В нее открываются протоки печени и поджелудочной железы. Здесь пища окончательно переваривается и всасывается. У растительноядных видов (грызунов, зайцеообразных) развивается длинная и широкая слепая кишка. Она играет роль «бродильного чана», в котором происходит переработка клетчатки. У плотоядных видов слепая кишка развита слабо или отсутствует. Толстый кишечник заканчивается анальным отверстием.

Органы дыхания млекопитающих состоят из дыхательных путей и легких. Роль кожи в газообмене невелика. Поверхность легких в 50—100 раз больше поверхности кожи. Гортань образует голосовой аппарат. Трахея и бронхи хорошо развиты. Легкие имеют ячеистое строение и состоят из огромного количества легочных пузырьков – альвеол. У хищников количество альвеол достигает 300–500 млн. В дыхании участвует диафрагма. Дыхательная система участвует в терморегуляции организма животного. Виды, у которых потовые железы развиты слабо, испаряют воду с поверхности языка. Так в жаркую погоду количество выдыхаемого за 1 минуту воздуха у собак возрастает примерно в 30 раз. В результате увеличивается и количество испаряемой воды.

Кровеносная система состоит из четырехкамерного сердца и сосудов. Имеется только левая дуга аорты, отходящая от левого желудочка, стенки которого толще, чем у правого. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. В правом желудочке начинается малый, легочный круг кровообращения, который заканчивается в левом предсердии. Венозная кровь собирается от внутренних органов в воротную вену печени, а затем в заднюю (нижнюю) полую вену. От головы венозная кровь возвращается в сердце по верхней полой вене.

Выделительная система представлена парными тазовыми почками. Из почек моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу – наружу.

Нервная система хорошо развита. Ее развитие связано в первую очередь с увеличением общего объема мозга, особенно больших полушарий и мозжечка. Поверхность коры мозга сильно увеличена, благодаря системе борозд и извилин. Такое развитие коры головного мозга обусловило адаптационные возможности млекопитающих.

Органы чувств у млекопитающих хорошо развиты. Важнейшую роль в их жизни играет обоняние. Обонятельные капсулы увеличены и снабжены системой складок.

Органы слуха хорошо развиты. В их структуре появляется наружный слуховой проход и ушная раковина.

За барабанной перепонкой, в среднем ухе расположены три слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко – производные костей нижней челюсти. Органы зрения и различение цвета развиты слабее, чем у птиц. У некоторых видов глаза редуцированы (кроты, слепыши). Органы осязания представлены вибриссами – осязательными волосами.

Половая система образована парными семенниками у самцов и яичниками у самок. Семенники находятся в мошонке, сообщающейся с полостью тела паховым каналом. Сперматозоиды выводятся из семенников по семяпроводам через половой член.

Парные яичники лежат в брюшной полости тела и прикреплены к ней. Рядом с яичниками открываются парные яйцеводы. Яйцеводы впадают в матку, которая открывается во влагалище. Эмбрион развивается в матке. Млекопитающие, за исключением утконоса и ехидны – живородящие. Детенышей вскармливают материнским молоком. У многих млекопитающих развита охрана потомства.

Систематика млекопитающих. Млекопитающие делятся на два подкласса: подкласс Первозвери, или Клоачные. Представители – утконос и ехидна. Подкласс Настоящие звери делится на инфраклассы: Сумчатые (кенгуру, сумчатые волки, сумчатые медведи и т. д.) и Плацентарные, или Высшие звери.

Значение млекопитающих в природе и жизни человека. Являются участниками трофических цепей; употребляются в пищу; являются источником промышленного сырья – кожи, лекарств.

Переносят инфекционные заболевания, являются промежуточными и основными хозяевами гельминтов.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Отличительным признаком покровов млекопитающих

являются

1) шерсть, волосы

2) роговые щитки

3) многослойное строение

4) наличие в коже кровеносных сосудов

А2. Наиболее крупным ароморфозом, приведшим к появлению млекопитающих, можно считать

1) четырехкамерное сердце

2) плацентарное развитие

3) теплокровность

4) наличие коры головного мозга

А3. Кровь из правого желудочка у млекопитающих направляется

1) в аорту

2) в правое предсердие

3) в левое предсердие

4) в легкие

А4. В дыхательной системе млекопитающих новым органом стала

1) диафрагма

2) гортань

3) трахея

4) глотка

А5. Млекопитающие, откладывающие яйца, относятся к

1) сумчатым

2) настоящим зверям

3) плацентарным

4) однопроходным

А6. Благодаря прогрессивному развитию коры мозга у млекопитающих быстрее, чем у представителей других классов, формируются

1) индивидуальные рефлексы

2) групповые рефлексы

3) оборонительные рефлексы

4) пищевые рефлексы

А7. Новым образованием в органах слуха млекопитающих считается

1) улитка

2) слуховые косточки

3) наружное ухо

4) среднее ухо

А8. У млекопитающих в пищеварительной системе по сравнению с другими классами животных появились

1) печень и тонкая кишка

2) дифференцированные зубы

3) слюнные железы

4) слепая кишка

А9. Не является живородящим животным

1) коала

2) кенгуру

3) ехидна

4) муравьед

А10. Правильным утверждением является

1) все млекопитающие обладают высокоразвитой корой головного мозга

2) многие млекопитающие обладают высокоразвитой корой головного мозга

3) все млекопитающие являются живородящими

4) тело всех млекопитающих покрыто шерстью

Часть В

В1. Выберите ароморфозы млекопитающих животных

1) четырехкамерное сердце

2) два круга кровообращения

3) волосяной покров

4) плацентарность

5) молочные железы

6) пятипалые конечности

В2. Выберите идиоадаптации, характерные для млекопитающих

1) утрата волосяного покрова слонами

2) превращение пятипалых конечностей в ласты у китов

3) утрата зубов муравьедами

4) покровительственная окраска зайца

5) ослабление зрения у кротов

6) теплокровность

ВЗ. Установите соответствие между признаком и подклассом животных, у которых он есть

Часть С

С1. Докажите, что млекопитающие самый высокоорганизованный класс животных.

С2. Подкожный слой жира дельфина достигает 50 см. Какие преимущества обеспечивает дельфину эта особенность?

Раздел 5
Человек и его здоровье

5.1. Ткани. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: пищеварения, дыхания, кровообращения, лимфатической системы

5.1.1. Анатомия и физиология человека. Ткани

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: Анатомия, виды тканей (эпителиальная, мышечная, соединительная, нервная), местонахождение тканей, орган, организм, признаки тканей, функции тканей.

Анатомия – частная биологическая наука, изучающая строение человеческого тела, его частей, органов и систем органов. Анатомия изучается параллельно с физиологией, наукой о функциях организма. Наука, изучающая условия нормальной жизнедеятельности, человеческого организма называется гигиеной.

Ткань – это эволюционно сложившаяся система клеток и межклеточного вещества, обладающая общностью строения, развития и выполняющая определенные функции.

Ткани, образующие организм человека.

Из тканей формируются органы, причем одна из тканей органа является доминирующей. Органы, сходные по своему строению, функциям и развитию объединяются в системы органов: опорно-двигательную, пищеварительную, кровеносную, лимфатическую, дыхательную, выделительную, нервную, систему органов чувств, эндокринную, половую. Системы органов анатомически и функционально связаны в организм. Организм способен к саморегуляции. Это обеспечивает его устойчивость к влиянию внешней среды. Все функции организма контролируются нейрогуморальным путем, т. е. объединением нервной и гуморальной регуляции.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Эпителиальная ткань образует

1) слизистую оболочку кишечника

2) суставную сумку

3) подкожную жировую клетчатку

4) кровь и лимфу

А2. Соединительную ткань от эпителиальной можно отличить по

1) количеству ядер в клетках

2) количеству межклеточного вещества

3) форме и размерам клеток

4) поперечной исчерченности

А3. К соединительной ткани относятся

1) верхние, слущивающиеся клетки кожи

2) клетки серого вещества мозга

3) клетки образующие роговицу глаза

4) клетки крови, хрящи

А4. Одноядерные, веретенообразные клетки с сократительными волокнами относятся к

1) поперечно-полосатой мускулатуре

2) гладкой мускулатуре

3) костной соединительной ткани

4) волокнистой соединительной ткани

А5. Основными свойствами нервной ткани являются

1) сократимость и проводимость

2) возбудимость и сократимость

3) возбудимость и проводимость

4) сократимость и раздражимость

А6. Гладкой мышечной тканью образованы

1) желудочки сердца

2) стенки желудка

3) мимические мышцы

4) мышцы глазного яблока

А7. Двуглавая мышца плеча состоит преимущественно из

1) гладкой мускулатуры

2) хрящевой соединительной ткани

3) поперечно-полосатой мускулатуры

4) волокнистой соединительной ткани

А8. Медленно и непроизвольно сокращаются, мало утомляются

1) мышцы желудка 3) мышцы ног

2) мышцы рук 4) сердечная мышца

А9. Рецепторы – это

1) нервные окончания 3) дендриты

2) аксоны 4) нейроны

А10. Наибольшее количество АТФ содержится в клетках

1) кожи 3) межпозвоночных дисков

2) сердечной мышцы 4) бедренной кости

Часть В

В1. Выберите признаки соединительной ткани

1) ткань возбудима

2) хорошо развито межклеточное вещество

3) некоторые клетки ткани способны к фагоцитозу

4) сокращаются в ответ на раздражение

5) ткань может быть образована хрящами, волокнами

6) проводит нервные импульсы

В2. Установите соответствие между видом ткани и ее характеристикой

5.1.2. Строение и функции пищеварительной системы

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: Всасывание, органы, пищеварительная система, регуляция пищеварения, строение пищеварительной системы, система органов, ферменты.

Пищеварительная система – это система органов, в которых осуществляется механическая и химическая обработка пищи, всасывание переработанных веществ и выведение непереваренных и неусвоенных составных частей пищи. Она подразделяется на пищеварительный тракт и пищеварительные железы. Пищеварительный тракт состоит из следующих отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник. К пищеварительным железам относятся печень и часть поджелудочной железы, секретирующая пищеварительные ферменты. В ротовой полости находятся зубы, язык, выходные отверстия протоков трех пар крупных и нескольких мелких слюнных желез.

Слюна – секрет слюнных желез. Секреция слюны происходит рефлекторно и координируется центрами продолговатого мозга. В слюне содержатся ферменты, расщепляющие углеводы.

Глотка делится на носоглотку, ротоглотку и гортанную часть. Глотка сообщается с полостью рта и с гортанью. При глотании, являющемся рефлекторным актом, надгортанник закрывает вход в гортань и пищевой комок попадает в глотку, а затем проталкивается в пищевод.

Пищевод, верхняя треть которого образована поперечно-полосатой мышечной тканью, проходит через отверстие диафрагмы в брюшную полость и переходит в желудок. Пища передвигается по пищеводу, благодаря его перистальтике – сокращениям мышц стенки пищевода.

Желудок – расширенная часть пищеварительной трубки, в которой накапливается и переваривается пища. В желудке начинают перевариваться белки и жиры. Слизистая оболочка желудка включает несколько видов клеток.

Железистые клетки желудка выделяют 2,0–2,5 л желудочного сока в сутки. Его состав зависит от характера пищи. Желудочный сок имеет кислую реакцию. Соляная кислота, входящая в его состав, активирует фермент желудочного сока – пепсин, вызывает набухание и денатурацию белков и способствует последующему их расщеплению до аминокислот. Слизь защищает оболочку желудка от механических и химических раздражений. Кроме пепсина желудочный сок содержит и другие ферменты, обеспечивающие расщепление жиров, створаживание молока.

Изучением механизмов пищеварения занимался И.П. Павлов. Он разработал метод наложения фистулы (отверстия) на желудок собаки в сочетании с перерезкой пищевода. Пища не попадала в желудок, но тем не менее вызывала рефлекторное отделение желудочного сока, которое происходит под влиянием вкуса, запаха, вида пищи. Рецепторы ротовой полости и желудка возбуждаются действием химических веществ пищи. Импульсы поступают в центр пищеварения в продолговатом мозге, а затем от него к железам желудка, вызывая отделение желудочного сока.

Регуляция сокоотделения происходит так же гуморальным путем. Пищевой комок из желудка переходит в двенадцатиперстную кишку. Основными пищеварительными железами являются печень и поджелудочная железа.

Печень – расположена в правой части брюшной полости, под диафрагмой. Состоит из долек, которые образованы печеночными клетками. Печень обильно снабжается кровью и желчными капиллярами. Желчь поступает из печени по желчному протоку в двенадцатиперстную кишку. Туда же открывается проток поджелудочной железы. Желчь отделяется постоянно и имеет щелочную реакцию. Состоит желчь из воды, желчных кислот и желчных пигментов. Пищеварительных ферментов в желчи нет, но она активирует действие пищеварительных ферментов, эмульгирует жиры, создает щелочную среду в тонкой кишке, усиливает сокоотделение поджелудочной железы. Печень выполняет так же барьерную функцию, обезвреживая токсины, аммиак и другие продукты, образовавшиеся в процессе обмена веществ. Поджелудочная железа расположена на задней брюшной стенке, несколько сзади желудка, в петле двенадцатиперстной кишки. Это железа смешанной секреции, выделяющая в своей экзокринной части панкреатический сок, а в эндокринной – гормоны глюкагон и инсулин.

Сок поджелудочной железы (2,0–2,5 л в сутки) имеет щелочную реакцию.

Тонкая кишка состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Ее общая длина составляет примерно 5–6 м. Слизистая оболочка тонкой кишки выделяет кишечный сок, ферменты которого обеспечивают окончательное расщепление питательных веществ. Пищеварение происходит как в полости кишки (полостное), так и на клеточных мембранах (пристеночное), образующих огромное количество ворсинок, выстилающих тонкий кишечник. На мембранах ворсинок действуют пищеварительные ферменты. В центре каждой ворсинки проходит лимфатический капилляр и кровеносные капилляры. В лимфу поступают продукты переработки жиров, а в кровь – аминокислоты и простые углеводы. Перистальтика тонкого кишечника обеспечивает продвижение пищи к толстой кишке.

Толстый кишечник образован слепой, ободочной и прямой кишками. Его длина 1,5–2 м. Слепая кишка имеет отросток – аппендикс. Железы толстой кишки вырабатывают сок, не содержащий ферментов, но содержащий слизь, необходимую для формирования кала. Бактерии толстого кишечника выполняют ряд функций – брожение клетчатки, синтез витаминов К и В, гниение белков. В толстом кишечнике всасываются вода, продукты расщепления клетчатки. Продукты распада белков обезвреживаются в печени. Пищевые остатки скапливаются в прямой кишке и удаляются через анальное отверстие.

Регуляция пищеварения. Центр пищеварения находится в продолговатом мозге. Центр дефекации расположен в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга. Симпатический отдел нервной системы ослабляет, а парасимпатический усиливает перистальтику и сокоотделение. Гуморальная регуляция осуществляется как собственными гормонами желудочно-кишечного тракта, так и гормонами эндокринной системы (адреналин). Есть надо свежую, доброкачественную пищу. Полноценное питание предусматривает соответствие энергетических затрат их восполнению. Средняя суточная потребность в белках примерно составляет 100–150 г, в углеводах – 400–500 г и в жирах – около 80 г.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. В ротовой полости начинает частично перевариваться

1) белок куриного яйца 3) белый хлеб

2) сливочное масло 4) говяжье мясо

А2. Белки начинают перевариваться с помощью ферментов

1) слюны 3) кишечного сока

2) желудочного сока 4) желчи

А3. Процесс окончательного переваривания и всасывания

питательных веществ происходит в

1) желудке 3) толстой кишке

2) ротовой полости 4) тонкой кишке

А4. Продукты обмена веществ обезвреживаются в

1) толстом кишечнике 3) поджелудочной железе

2) тонком кишечнике 4) печени

А5. Процесс продвижения пищи по пищеварительному тракту обеспечивается

1) слизистыми оболочками пищеварительного тракта

2) секретами пищеварительных желез

3) перистальтикой пищевода, желудка, кишечника

4) активностью пищеварительных соков

А6. Уничтожение бактерий толстого кишечника может привести к нарушению переваривания

1) белков 3) глюкозы

2) жиров 4) клетчатки

А7. При пониженной кислотности желудочного сока может быть нарушено расщепление

1) белков 3) углеводов

2) жиров 4) нуклеиновых кислот

А8. В кровь всасываются в тонком кишечнике

1) липиды 3) аминокислоты

2) белки 4) гликоген

А9. Центр пищеварения находится в

1) спинном мозге 3) промежуточном мозге

2) среднем мозге 4) продолговатом мозге

Часть В

В1. Выберите процессы, происходящие в тонком кишечнике

1) начало расщепления углеводов

2) начало переваривания белков и липидов

3) окончательное расщепление белков

4) всасывание аминокислот и моносахаридов

5) расщепление клетчатки

6) пристеночное пищеварение

В2. Выберите процессы пищеварения, происходящие в желудке

1) расщепление белков пепсином и другими ферментами

2) обезвреживание продуктов распада белков

3) всасывание липидов в лимфу

4) выделение соляной кислоты

5) обработка пищевого комка желчью

6) выделение слизи, защищающей желудок

ВЗ. Установите правильную последовательность прохождения пищевого комка по пищеварительному тракту

A) пищевод

Б) ротовая полость

B) желудок

Г) глотка

Д) тонкая кишка

Е) двенадцатиперстная кишка

Ж) толстая кишка

3) прямая кишка

Часть С

С1. Чем отличается чувство голода от аппетита?

С2. Что происходит с пищей в пищеварительном тракте?